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蓝牙智能可穿戴产品传感器如何提供360°无线运动自由度?
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Nordic Semiconductor宣布位于美国德克萨斯州奥斯汀的Virtuix公司已经选择Nordic屡获奖项的nRF51822多协议系统级芯片(SoC)产品,用于新型Virtuix Omni虚拟现实(VR)运动游戏平台。nRF51822 SoC无线可连接多达16个可穿戴式传感器模块和传感器中枢,以及蓝牙智能(Bluetooth Smart) Ready智能手机、平板电脑或个人计算机。

全方位运动平台允许实现“主动虚拟现实”,玩家可以通过全身来控制游戏角色的一举一动,包括跑步、走路、坐下和横向移动,而且具有360° 的动作自由度。

这个平台的底部是一个平滑的凹面圆盘,允许用户在穿戴具有专有低摩擦鞋底的Virtuix Omni鞋子时行走、跑步和自由地改变方向。在踏出一步之后,用户的脚滑回凹面圆盘的中心,允许重复运动,以模拟游戏中的行走或跑动。用户还可以利用装置上的腰带使身体保持在圆盘上的中心位置,而同时仍然拥有完整的动作自由度。

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安装在Omni鞋子上面的Virtuix Omni Tracking Pod无线传感器可以捕获用户脚部的运动。Omni Pod是基于惯性测量单元(Inertial Measurement Unit, IMU)跟踪器件,使用Nordic SoC、加速计、陀螺仪,以及磁力计来准确地跟踪每只脚在任何方向的运动,甚至跳动。

Omni最多可配置18个nRF51822 SoC,具有多达16个可穿戴式传感器模块,每个模块均使用nRF51822 SoC器件助力,与装置中的传感器中枢进行无线通信。由于每个nRF51822 SoC能够连接最多8个通道,因而传感器中枢的SoC器件可与8个可穿戴式传感器进行通信。数据从那里传送到无线耳机,以及在蓝牙智能Ready设备上运行的主机应用程序,或者经由USB电缆传送到PC。

Nordic的nRF51822是功能强大的灵活的多协议SoC器件,适用于蓝牙智能和2.4GHz超低功耗无线应用。nRF51822围绕32位ARM Cortex M0 CPU而构建,具有256kB/128kB闪存和32kB/16kB RAM,其嵌入式2.4GHz收发器完全符合最新蓝牙智能规范Bluetooth v4.2。

nRF51822 SoC的主要优势是使得Virtuix Omni能够同时支持专有2.4GHz和蓝牙智能无线连接的多协议功能,这款产品使用基于Nordic Gazell软件的专有2.4GHz协议,在传感器和中枢之间进行通信,同时,中枢使用蓝牙智能或蓝牙经典协议与移动设备驱动的主机应用程序进行通信。

nRF51822 SoC的高集成度水平使得Virtuix可以减小PCB尺寸,而且,功能强大的ARM处理器可让该公司在无线传送之前预先处理原始传感器数据,压缩从传感器到中枢的数据流以提升有效带宽。

Virtuix总裁David Allan表示:“低迟滞是我们面临的主要难题,在VR运动传感器这样的人/机系统中,必需将系统的迟滞降低到普通用户无法察觉的程度。在我们的案例中,我们发现系统必需在150ms或更短时间内做出响应。”

“虽然蓝牙智能具有我们所需的低功耗,但是不能满足我们的迟滞要求;所以我们使用基于Nordic的Gazell软件来设计自有2.4GHz协议,因为该软件具有低迟滞和可与蓝牙智能相媲美的低功耗。”

“与Nordic合作非常好,我们在定制自用Gazell协议方面获得了很好的建议,而且,在我们的电路板制成时,Nordic实验室可以为我们调整天线,提高信号强度,并且允许我们在保持传送距离不变的同时减小功耗。”

Nordic Semiconductor销售及营销总监Geir Langeland表示:“借助VR技术,游戏市场正在转型,而Virtuix 已经使用Nordic无线技术来充分利用nRF51822 SoC多协议功能优势,从而使得其VR体验脱颖而出,其成果是在游戏期间获得快速响应,结合基于蓝牙智能互用性的智能手机、平板电脑和PC的无缝连接。”(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (2016-3-18)
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